《基因突變和基因重組》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、基因突變和基因重組教學(xué)設(shè)計(jì)一王敏【教學(xué)背景】生物的變異現(xiàn)象對(duì)于學(xué)生而言并不陌生。通過(guò)前面章節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)初步認(rèn)識(shí)到生物的性狀不僅由基因控制而且受環(huán)境影響。本節(jié)在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)遺傳物質(zhì)究竟是如何引起生物的變異的，這些變異的特點(diǎn)和對(duì)生物個(gè)體和進(jìn)化的意義。學(xué)生經(jīng)過(guò)近一學(xué)年的學(xué)習(xí)，已經(jīng)初步掌握了科學(xué)探究的一般方法，具備了一定通過(guò)資料獲取信息的能力，因此本節(jié)可完全可以通過(guò)問(wèn)題引領(lǐng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)基因突變的概念和特點(diǎn)，基因重組的類型和意義。學(xué)生對(duì)與生活聯(lián)系密切的實(shí)際問(wèn)題有著濃厚興趣，本節(jié)課可以通過(guò)對(duì)生活實(shí)際中問(wèn)題分析，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣。【教材分析】本節(jié)是人教版普通高中標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科

2、書(shū)生物必修2遺傳與進(jìn)化的第五章基因突變及其他變異的第一節(jié)內(nèi)容。通過(guò)前面各章的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)“基因是什么”、“基因在哪里”和“基因如何起作用”等問(wèn)題已有了基本的認(rèn)識(shí)。本章內(nèi)容既是對(duì)前四章內(nèi)容合乎邏輯的延續(xù)，又是學(xué)習(xí)第六章從雜交育種到基因工程和第七章現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的重要基礎(chǔ)。本節(jié)從實(shí)例入手，通過(guò)對(duì)鐮刀型細(xì)胞貧血癥的分析，引入基因突變的概念，然后詳細(xì)闡述基因突變的原因和特點(diǎn)。在講述基因突變的原因和特點(diǎn)時(shí)，先大致歸納了引起基因突變的三類原因，然后緊扣原因分析特點(diǎn)。在闡述自然狀態(tài)下基因突變的頻率很低時(shí)，教材用實(shí)例說(shuō)明在一個(gè)足夠大的群體中，即使基因突變頻率很低，突變個(gè)體仍然會(huì)占有一定的數(shù)量。這個(gè)實(shí)例體現(xiàn)了

3、生物在進(jìn)化教程中“變”與“不變”的平衡，有助于學(xué)生理解基因突變?cè)谏镞M(jìn)化中所占有的重要地位。在基因重組部分，教材設(shè)置了“思考與討論”的欄目，旨在讓學(xué)生利用數(shù)學(xué)方法，通過(guò)計(jì)算，體會(huì)基因重組機(jī)制提供的極其多樣的基因組合方式?！救S目標(biāo)】知識(shí)目標(biāo)：1 .舉例說(shuō)明基因突變的特點(diǎn)和原因。2 .舉例說(shuō)出基因重組類型。3 .說(shuō)出基因突變和基因重組的意義。能力目標(biāo)：1 .通過(guò)對(duì)課本中實(shí)例的分析，培養(yǎng)學(xué)生分析歸納總結(jié)的邏輯推理能力。2 .通過(guò)學(xué)生之間相互啟發(fā)、相互補(bǔ)充、激發(fā)靈感，提高學(xué)生合作一探究的能力。3 .教師精心設(shè)計(jì)智能訓(xùn)練和反饋.培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。情感目標(biāo)：1 .通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)鐮刀型細(xì)胞貧血癥

4、病因的分析，讓學(xué)生體驗(yàn)基因突變概念的形成過(guò)程。2 .通過(guò)對(duì)基因突變?cè)蚣疤攸c(diǎn)的邏輯論證過(guò)程，不但可以使學(xué)生懂得生物界豐富多彩的本質(zhì)，還可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義的思想教育。3 .通過(guò)基因突變與生活的聯(lián)系，使學(xué)生能形成關(guān)愛(ài)生命，熱愛(ài)生命的態(tài)度?！窘虒W(xué)策略】1、本節(jié)課教學(xué)策略為：從科學(xué)發(fā)現(xiàn)切入，設(shè)置問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生探究。用類比推理的方法引導(dǎo)學(xué)生理解基因突變的類型。通過(guò)生活中的具體事例理解抽象的概念。以設(shè)問(wèn)和討論的方式引導(dǎo)學(xué)生思考基因突變和基因重組的意義。以填表的形式引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比和總結(jié)。2、教法：利用多媒體課件，創(chuàng)設(shè)形象生動(dòng)的教學(xué)氛圍；同時(shí)應(yīng)用講述法、談話法、比較法、指導(dǎo)讀書(shū)法等，發(fā)揮學(xué)生的主觀能

5、動(dòng)性；配合知識(shí)內(nèi)容，用投影打出資料或電腦演示相應(yīng)軟件，解決知識(shí)上的難點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、增加課容量。3、學(xué)法：觀察與比較、思考與討論、分析與歸納【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】1、基因突變的概念及特點(diǎn)2、基因突變的原因3、基因突變和基因重組的意義【教學(xué)過(guò)程】教學(xué)內(nèi)容教師的組織和引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖一、變異的類型導(dǎo)入：DNA的準(zhǔn)確復(fù)制保證了遺傳信息的穩(wěn)定遺傳，而在代代相傳的過(guò)程中會(huì)不會(huì)發(fā)生變化呢？會(huì)的，發(fā)生的這種變化就是變異，生活中存在著很多變異現(xiàn)象：（圖片展示）1、整修過(guò)的眉毛口小PJ遺傳2、水毛1水上和水中葉片的形狀/、同？為什么？3、一#生九子，連母十個(gè)樣這些實(shí)例中，哪些可遺傳，哪些不可遺傳？總結(jié)變異

6、的類型：可遺傳變異和不可遺傳變異。分類依據(jù)：遺傳物質(zhì)是否發(fā)生改變?？蛇z傳變異分成三大類：基因突變、基因重組和染色體變異。邊看圖片邊聽(tīng)老師描述，并討論引導(dǎo)學(xué)生練習(xí)實(shí)際生活并總結(jié)變異的回二、基因突變的實(shí)例同學(xué)們?cè)诟忻鞍l(fā)燒的時(shí)候，你怎么做？如果持續(xù)發(fā)燒呢，醫(yī)生會(huì)建議查血。1910年，一位美國(guó)黑人青年由于發(fā)燒和肌肉疼痛到醫(yī)院看病，醫(yī)生檢查發(fā)現(xiàn)，他的紅細(xì)胞不正常。正常人的紅細(xì)胞是什么樣的？（圖片展示：正常的紅細(xì)胞），可這位青年的紅細(xì)胞卻是鐮力型的，運(yùn)輸氧氣的能力生回答圓餅型以學(xué)生身邊的生產(chǎn)實(shí)例和熟悉的事例，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，引導(dǎo)學(xué)生思考引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析，下降而患貧血。于是給他的病起了個(gè)名字一一鐮刀型細(xì)胞貧

7、血癥。（圖片展示：異常的紅細(xì)胞）后來(lái)，人們慢慢認(rèn)識(shí)到鐮力型細(xì)胞貧血癥是可以遺傳的，是一種分子?。ㄑt蛋白結(jié)構(gòu)異常），最終發(fā)現(xiàn)了它的病因。我們也來(lái)探究探究它的病因（圖片展示：氨基酸的排序，）蛋白質(zhì)是由氨基酸構(gòu)成的這是正常血紅蛋白的氨基酸排序，卜回這是異常血紅蛋白的氨基酸排序，請(qǐng)同學(xué)們觀察有什么/、同這是直接原因，那根本是什么呢？根據(jù)我們所學(xué)的：基因怎樣控制蛋白質(zhì)合成往上追溯它的源頭。培養(yǎng)歸納能力氨基酸艾J總結(jié)：這是根本原因鐮力型細(xì)胞貧血癥口以體現(xiàn)基因?qū)π誀羁刂频哪臈l途徑呢？學(xué)生P81思考與討論（查閱密碼了表，后兀成DNA序歹而后自己找出鐮刀型細(xì)胞貧血癥的原因一一堿基對(duì)發(fā)生了替換一一回答問(wèn)題鍛煉學(xué)

8、生的合作能力三、基因突變的概念師：這世-種基因突艾，堿基對(duì)除了替換還會(huì)發(fā)生什么樣的變化？我們來(lái)做個(gè)游戲，我手里的紙上有一句話，我只給第一個(gè)同學(xué)看，讓他往后傳，傳的過(guò)程中只能說(shuō)一遍（找一句話讓學(xué)生傳遞，只說(shuō)一遍，組織學(xué)生學(xué)生游戲：充當(dāng)傳話筒，最后一位同學(xué)將結(jié)果說(shuō)出來(lái)，與第一位通過(guò)游戲引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而可以理解基因突變的原因活動(dòng)同學(xué)看到的做個(gè)比較我們把這句話比作DNA片段，一個(gè)字看做一個(gè)堿基對(duì)，傳話過(guò)程看做DNA復(fù)制過(guò)程，最后意思變了一一DNA（基因）結(jié)構(gòu)變了，變成幾種意思了？基因在傳遞信息的過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)這些情況，以堿基對(duì)為單位，多了，少了，換了，而引起基因結(jié)構(gòu)改變，這就是基因突變。找同學(xué)

9、起來(lái)復(fù)述，讓同學(xué)看課本。加強(qiáng)課本知識(shí)的印象四、對(duì)生物體的影響突艾后對(duì)生物體的性狀有什么影響學(xué)生通過(guò)閱讀課本回答相關(guān)問(wèn)題鍛煉學(xué)生的自習(xí)能力五、基因突變的原因生活中有哪些因素容易引起基因突艾，引發(fā)癌癥呢？指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材中有關(guān)基因突變?cè)虻膬?nèi)容學(xué)生思考、討論，并舉例說(shuō)明利用生活中的實(shí)例幫助學(xué)生理解基因發(fā)生突變的原因六、基因突變的特點(diǎn)指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)教材，并進(jìn)行總結(jié)基因突變是廣泛存在的，但不是所有的基因突變都是不利的，有什么意義呢？我們來(lái)思考問(wèn)題1、基因突變能產(chǎn)生新基因么？2、新基因的產(chǎn)生對(duì)生物的生存后意義么？3、環(huán)境會(huì)選擇那些個(gè)體生存？這就是基因突變的意義。（圖片展示）學(xué)生自學(xué)并總結(jié)生回答內(nèi)容較簡(jiǎn)單，

10、便于學(xué)生自學(xué)七、基因重組展示同卵雙生和龍鳳胎的照片，你知道為什么么？我們來(lái)后下：（圖片展?。簻pI后期圖像）這一時(shí)期的主要特點(diǎn)是什么？這一時(shí)期可體現(xiàn)出孟德?tīng)栠z傳定律的本質(zhì)所在。展示基因、和產(chǎn)生的配子后問(wèn)：基因A-a及B-b什么關(guān)系？所在生回答用已有知識(shí)對(duì)基因重組基因理解學(xué)習(xí)，加深對(duì)知識(shí)的理解。1、概念2、來(lái)源的染色體什么關(guān)系？就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基因重組，使 非同源染色體上的非等位 基因重新組合。一個(gè)精原細(xì)胞可不可以產(chǎn) 生更多種的配子呢？對(duì)了。我們來(lái)看看（圖片展 示：交出互換圖）0基因重 組還有一個(gè)來(lái)源，仍是在減 數(shù)分裂過(guò)程中，這實(shí)現(xiàn)了同 源染色體上的非等位基因 的重組，基因重組有兩個(gè)來(lái) 源展示幻燈一一

11、基因重組的 來(lái)源不管是那種來(lái)源，基因重組 都發(fā)生于減數(shù)分裂過(guò)程中， 通過(guò)受精作用表現(xiàn)出來(lái)，也 就是說(shuō)通過(guò)有性生殖去實(shí) 現(xiàn)那同學(xué)們能不能對(duì)基因重 組的概念描述一下呢？師生共同總結(jié)思考后回答：交叉互換生思考討論 并結(jié)合課本 回答鍛煉學(xué)生的總結(jié)能 力這是傳統(tǒng)意義上的基因重組。社會(huì)在進(jìn)步，科學(xué)在發(fā)展，基因重組的來(lái)源也增多了，例如抗蟲(chóng)棉的出現(xiàn)、胰島素的大量生產(chǎn)，利用了基因重組的原理，使基因重組不僅限于能進(jìn)行有性生殖的生物之間，實(shí)現(xiàn)了真原核生物之間的基因重組。來(lái)源會(huì)不會(huì)再增加呢，希望寄托在你們身上了，有信心么？老師很期待。在此之前我們要用足夠的知識(shí)把自己武裝起來(lái)。我們說(shuō)基因突變可以產(chǎn)生新基因，那基因重組可

12、不可以呢？這是二者的區(qū)別之一。由于基因重組產(chǎn)生了多種多樣3、意義的配子，雌雄配子的隨機(jī)結(jié)合就使“一母生九子，連母十個(gè)樣，你如何理解人群中個(gè)體性狀如此多樣化呢？我們來(lái)看(圖片展?。赫n本P83思考與討論)正由于配子的種類及配子的組合方式如此之多，成就了如此多樣的人，在這么多的基因組合中，總有適應(yīng)某種變化環(huán)境的，有助于物種在一個(gè)無(wú)法預(yù)測(cè)的變化環(huán)境中生存所以說(shuō)它為生物變異提供了極其豐富的來(lái)源，對(duì)生物的進(jìn)化具有重要意義這就是基因重組的意義。(圖片展示：意義)學(xué)生通過(guò)閱讀課本、計(jì)算來(lái)回答問(wèn)題以問(wèn)題的形式引起學(xué)生的思考我們這節(jié)課就基因突變和基因重組進(jìn)行了探究同學(xué)們回顧一下，把二者微一下比較，從這幾個(gè)方向進(jìn)行

13、學(xué)習(xí)填表、總結(jié)通過(guò)對(duì)比，給學(xué)生以系統(tǒng)和相對(duì)完整的知識(shí)，并學(xué)習(xí)用表格的方式進(jìn)行總結(jié)。【板書(shū)設(shè)計(jì)】一、基因突變1、概念：DN6子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添、缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。根本原因：DNA子的堿基對(duì)發(fā)生變化時(shí)間：DNA分子復(fù)制時(shí)結(jié)果：引起基因結(jié)構(gòu)的改變，可能會(huì)導(dǎo)致生物體的性狀發(fā)生改變。2、原因(1)外因物理因素：X射線、激光等。化學(xué)因素：亞硝酸，堿基類似物等。生物因素：某些病毒、細(xì)菌、一些代謝產(chǎn)物等。(2)內(nèi)因DNA復(fù)制時(shí)偶爾也會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤。3、特點(diǎn)：普遍性、隨機(jī)性、不定向性、低頻性、少利多害性4、意義：基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是變異的根本來(lái)源，是生物進(jìn)化的原始材料二、基因重組1、概念：生物體在有性生殖的過(guò)程中，控制不同性狀的基因的重新組合2、類型(1)隨機(jī)重組：減數(shù)第一次分裂后期(2)交叉互換：減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期。3、意義：基因重組是生物變異的來(lái)源之一，對(duì)生物的進(jìn)化具有重要的意義?！窘虒W(xué)反思】在新課程改革背景下，在教學(xué)中需要教師引導(dǎo)學(xué)生形成概念，幫助他們構(gòu)建關(guān)于基因突變概念的本質(zhì)和外延的關(guān)系，通過(guò)對(duì)問(wèn)題的探究和思維過(guò)程來(lái)發(fā)展學(xué)生的能力，形成科學(xué)的情感態(tài)度和價(jià)值觀。在基因突變的其他內(nèi)容(原因、特點(diǎn)、意義等)教學(xué)上要達(dá)到目標(biāo)的有效性，在質(zhì)疑、討論、交流中培養(yǎng)學(xué)生形成良好的思維方式，也進(jìn)一步提